JP2001202564A - 飲料抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルを原料容器に挿入するための機構を小
型化することのできる飲料抽出装置を提供する。 【解決手段】 カム８３を回転させると移動部３１及び
連結部材８１が下降し、当接部３１ｂと原料容器Ａの上
面が当接して原料容器Ａに挿入部３１ｃが挿入される。
これにより、従来のように容器台８４を上方に移動させ
る場合と比べて、移動機構を小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば挽き豆を原
料に用いたコーヒーや、茶の葉を原料に用いた紅茶など
の各種飲料を抽出する飲料抽出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の飲料抽出装置としては、
原料が封入された原料容器を容器収納部に収納してお
き、飲料の抽出時に原料容器を前後及び左右方向に移動
可能な容器台に載置して抽出部まで搬送し、その後、容
器台を上方向に一定の距離だけ移動させて容器台の上方
に配置されたノズルを原料容器の上部に挿入させ、ノズ
ルより原料容器内部にエア加圧により温水を供給し、原
料容器下部のフィルタから飲料の抽出を行うものが知ら
れている。この自動販売機の抽出装置によれば、原料が
原料容器に封入されているので長期間にわたって風味を
損なうことがなく、品質のよい飲料を提供できるという
利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
飲料抽出装置では、容器台を上方へ移動して原料容器を
ノズルに挿入するようにしているため、原料容器を載置
した容器台を移動させ且つ温水漏れのないように原料容
器をノズルに押圧するためには大きな駆動力を必要とす
る。このため、容器台の移動機構が大型で複雑な構造と
なり、しかもこの移動機構を容器台と共に搬送経路を移
動させる場合には、その移動スペースも十分に確保しな
ければならず、飲料自動販売機に搭載する場合に不利で
あるという問題点があった。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ノズルを原料容器に
挿入するための機構を小型化することのできる飲料抽出
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、所定の原料を封入した原料
容器の上面に、原料容器の上方に配されたノズルの先端
を挿入し、ノズルの先端から原料容器内に温水を吐出し
て飲料の抽出を行う飲料抽出装置において、前記ノズル
を原料容器に向かって移動させるノズル移動手段を備え
ている。これにより、飲料抽出の際にはノズル移動手段
によりノズルが原料容器に向かって移動する。

【０００６】また、請求項２では、請求項１記載の飲料
抽出装置において、前記ノズルに挿入された原料容器を
ノズルの挿入方向に対して反対方向に付勢する付勢手段
を備えている。これにより、請求項１の作用に加え、飲
料抽出後に原料容器が付勢手段によってノズル挿入方向
の反対方向に付勢されることから、ノズルに挿入された
まま残ることなくノズルから確実に分離する。

【０００７】また、請求項３では、請求項１または２記
載の飲料抽出装置において、前記ノズルを、ノズル移動
手段により移動可能なノズル先端側の移動部と、ノズル
他端側の固定部とから構成している。これにより、請求
項１または２の作用に加え、ノズル先端側の移動部を原
料容器に向かって移動させることにより、ノズルの先端
が原料容器に挿入される。

【０００８】また、請求項４では、請求項３記載の飲料
抽出装置において、前記ノズルの移動部をノズル移動手
段に対して移動可能に設けるとともに、ノズルの移動部
とノズル移動手段との間にノズルの移動部を原料容器側
に付勢する付勢手段を設けている。これにより、ノズル
の移動部には原料容器側に付勢手段による付勢力が作用
している。ノズルの移動部を原料容器に挿入する際に、
この付勢力を上回る力が原料容器から移動部に作用する
と、付勢力に抗して移動部がノズル移動手段に対して相
対的に原料容器とは反対方向へと移動する。

【０００９】また、請求項５では、請求項１乃至４の何
れか１項記載の飲料抽出装置において、前記ノズルに挿
入された原料容器の周囲を覆う遮蔽部材を備えている。
これにより、請求項１乃至４の何れか１項の作用に加
え、原料容器にノズルが挿入された状態でノズルより温
水を吐出した際に、原料容器とノズルとの間から温水が
漏洩した場合でも、遮蔽部材の外側に温水が飛散するこ
とはない。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１乃至図５は本発明の飲料抽出
装置の一実施形態を示すもので、図１は飲料抽出装置の
概略構成図、図２及び図３は飲料抽出装置の部分正面破
断図、図４及び図５は飲料抽出装置の作用説明図であ
る。

【００１１】この飲料抽出装置は、温水を貯留する温水
タンク１と、温水タンク１内の温水を原料容器Ａ側に流
通させる給湯ポンプ２と、給湯ポンプ２に取り付けられ
温水を吐出可能なノズル３と、原料容器Ａ内に空気を圧
入するエアポンプ４と、原料容器Ａを収納する原料収納
部５と、原料収納部５から原料容器Ａを搬出する原料搬
出機構６と、原料収納部５から搬出された原料容器Ａを
所定位置に搬送する原料搬送機構７と、ノズル３を上下
方向に移動させるノズル移動機構８とから構成されてい
る。

【００１２】温水タンク１は図示しないヒータの加熱に
よって９０℃前後の温水を生成するもので、所定量の温
水を吐出管１ａから流出するようになっている。吐出管
１ａは給湯ポンプ２に接続され、吐出管１ａには自動開
閉弁（電磁弁等）からなる給湯弁１ｂが設けられてい
る。この給湯弁１ｂは、給湯ポンプ２の作動時に開くよ
うに、図示しない制御部により制御されている。

【００１３】給湯ポンプ２は吐出管１ａに接続され、温
水タンク１内の温水を原料容器Ａ側に流通させている。
即ち、給湯ポンプ２が作動すると、温水タンク１より温
水が流出し、給湯ポンプ２に取り付けられたノズル３よ
り温水が吐出される。

【００１４】ノズル３は中空に形成され、ノズル３の先
端側に位置し上下方向に移動可能な移動部３１と、給湯
ポンプ２側に位置する固定部３２とから構成されてい
る。移動部３１及び固定部３２は共に円筒状に形成さ
れ、移動部３１の内面と固定部３２の外面が摺動するよ
うになっている。移動部３１及び固定部３２の詳細な構
造については後述する。

【００１５】エアポンプ４は吐出管１ａに可撓性のチュ
ーブ４ａを介して接続され、チューブ４ａ、吐出管１ａ
及びノズル３を通じて原料容器Ａ内に空気を供給するよ
うになっている。また、チューブ４ａと吐出管１ａとの
接続部には、エアポンプ４側への流体の流通を規制する
逆止弁４ｂが設けられている。

【００１６】原料収納部５は下端を開口し、その内部に
原料容器Ａを上下方向に積み重ねて収納している。原料
容器Ａは、上面側に前記ノズル３を挿入可能に形成され
るとともに、その下面側をフィルタ等の液体透過可能な
部材によって形成された容器内に原料を封入したものか
らなり、飲料一杯分の抽出に供されるようになってい
る。

【００１７】原料搬出機構６は原料収納部５の下端に設
けられ、原料収納部５内の最下位の原料容器Ａに係止
し、最下位の原料容器Ａから順に一つずつ下方に落下す
るように構成されている。本実施形態では図示を省略し
たが、原料搬出機構６は、例えばソレノイドによって動
作する複数の係止部材によって原料容器Ａを保持及び解
放する機構からなる。

【００１８】原料搬送機構７は、原料容器Ａを狭持可能
な可動部７ａと、可動部７ａを幅方向に移動させる駆動
部７ｂとからなり、可動部７ａは原料収納部５の下方、
ノズル３の下方（飲料抽出位置）及び上面を開口した排
出物容器９の上方に移動するようになっている。

【００１９】ノズル移動機構８は、通常は移動部３１と
一体に上下方向に移動する連結部材８１と、連結部材８
１を上下方向に移動自在に支持するシャフト８２と、連
結部材８１の移動用のカム８３と、原料容器Ａを支持す
る容器台８４とから構成される。

【００２０】移動部３１は、その上端の外側にフランジ
状に形成された連結部材８１との当接部３１ａと、下端
の外側にフランジ状に形成された原料容器Ａとの当接部
３１ｂと、当接部３１ｂより下方に突出し鋭利な円錐状
に形成された原料容器Ａへの挿入部３１ｃと、挿入部３
１ｃに設けられた温水吐出用の複数の孔３１ｄとを備え
ている。また、移動部３１の周囲には、コイル状に形成
された付勢手段としての切り離し用ばね３１ｅが設けら
れ、その上端を連結部材８１に固定されている。また、
切り離し用ばね３１ｅの下端には、原料容器Ａの上面に
当接可能でその外径が原料容器Ａよりも大きい当接部材
３１ｆが取り付けられている。この当接部材３１ｆの周
端には、下方向に延びる遮蔽部材としての周壁部３１ｇ
が設けられている。さらに、移動部３１を巻回するコイ
ル状のばね３１ｈが設けられ、このばね３１ｈの下端は
当接部３１ｂの上面に固定され、その上端は連結部材８
１と当接している。

【００２１】固定部３２は、上端を給湯ポンプ２に固定
され、その外周面を移動部３１の内周面と接触させてい
る。また、固定部３２の外周面と移動部３１の内周面と
の間には、ノズル３の内部の気密を保つためのシール部
材３２ａが設けられている。

【００２２】連結部材８１は、移動部３１を挿通する孔
８１ａ及びシャフト８２を挿通する孔８１ｂとを有し、
シャフト８２側の端部にはカム８３と当接する回転自在
なローラ８１ｃが設けられている。

【００２３】シャフト８２は上下方向に延び、下端を平
面状のシャフト固定部８２ａに固定されている。シャフ
ト８２は、孔８１ｂを介して連結部材８１を上下方向に
移動自在に支持している。シャフト８２にはコイル状の
ばね８２ｂが巻回されていて、その下端をシャフト固定
部８２ａに固定され、その上端は連結部材８１と当接し
ている。即ち、このばね８２ｂにより連結部材８１は上
方向に付勢されている。

【００２４】カム８３は、ローラ８１ｃの上側と当接
し、カム用のシャフト８３ａを介してモータ８３ｂと連
結されている。即ち、モータ８３ｂが回転するとカム８
３が回転し、カム８３の回転中心と、カム８３のローラ
８１ｃとの当接部までの距離にしたがって連結部材８１
が上下方向に移動するようになっている。

【００２５】容器台８４は平板状に形成され、中央に飲
料抽出用の孔８４ａを有し、容器台固定部８４ｂに固定
されている。飲料抽出の際には、原料容器Ａは容器台８
４に支持され、原料容器Ａの下面から抽出された飲料は
孔８４ａを通じて下方のカップＢに注入される。

【００２６】以上のように構成された飲料抽出装置にお
いては、図示しないカップ搬出機構によって飲料抽出位
置の下方にカップＢが搬出されると、原料搬送機構７の
可動部７ａが原料収納部５の下方に移動し、原料搬出機
構６によって原料収納部５から搬出された原料容器Ａが
可動部７ａに受容される。次に、原料容器Ａを狭持した
可動部７ａがノズル３の下方に移動し、可動部７ａが下
降して原料容器Ａが容器台８４に載置される。そして、
カム８３の回転によって、ノズル３先端側の移動部３１
が下降して原料容器Ａにこの移動部３１が挿入される。
次に、温水タンク１の給湯弁１ｂが開くとともに給湯ポ
ンプ２が作動し、原料容器Ａ内に温水が供給される。こ
の後、給湯弁１ｂが閉じるとともにエアポンプ４が作動
し、空気圧によって原料容器Ａの下面から飲料が抽出さ
れてカップＢに注入される。次に、飲料の抽出が完了す
ると、移動部３１が上昇し、原料容器Ａは原料搬送機構
７の可動部７ａに再び狭持される。そして、可動部７ａ
が排出物容器９の上方に移動し、可動部７ａから原料容
器Ａが落下され、不要となった原料容器Ａが排出物容器
９に排出される。

【００２７】ここで、原料容器Ａにノズル３を挿入する
際のノズル移動機構８の動作について、図２及び図３を
参照して以下に詳述する。

【００２８】図２に示すように、原料搬送機構７により
容器台８４に原料容器Ａを載置した状態では、カム８３
の回転中心からカム８３とローラ８１ｃとの当接部分ま
での距離は短く、移動部３１及び連結部材８１は上方に
位置している。次に、モータ８３ｂを駆動してカム８３
を所定角度だけ回転させると、カム８３の回転中心から
カム８３とローラ８１ｃとの当接部分までの距離が長く
なる。これにより、移動部３１及び連結部材８１が下降
し、当接部３１ｂと原料容器Ａの上面が当接して、原料
容器Ａに挿入部３１ｃが挿入される。ここで、当接部３
１ｂと原料容器Ａの上面が当接した後も、カム８３の回
転により連結部材８１が下降するが、図３に示すよう
に、ばね３１ｈが収縮するので、当接部３１ｂが原料容
器Ａの上面より下方に移動することはない。また、異な
る高さ寸法の原料容器Ａを用いても、連結部材８１の下
降量に応じてばね３１ｈの収縮量が変わるので、ノズル
３を挿入したときの原料容器Ａの上面からノズル３の先
端までの距離が常に等しくなる。飲料抽出後は、カム８
３を回転させ、移動部３１を元の位置まで上昇させる。

【００２９】さらに、原料容器Ａにノズル３を挿入する
際のノズル３の動作について、図３乃至図５を参照して
以下に詳述する。

【００３０】原料容器Ａにノズル３の移動部３１を挿入
する際に連結部材８１が下降すると、移動部３１と共に
切り離し用ばね３１ｅ及び当接部材３１ｆも下降し、原
料容器Ａの上面に当接部材３１ｆが当接する。さらに連
結部材８１が下降すると、当接部材３１ｆがばね３１ｅ
の付勢力に抗して原料容器Ａの上面に係止した状態とな
る。さらに連結部材８１が下降すると、移動部３１の当
接部３１ｂが原料容器Ａの上面に当接し、ばね３１ｈの
付勢力に抗して原料容器Ａにより移動部３１の下降は規
制される。この状態から連結部材８１が下降しても、図
３に示すように、ばね３１ｅ，３１ｈが収縮するので、
当接部材３１ｆ及び移動部３１が下降することはない。
次に、原料容器Ａから飲料が抽出された後、図４に示す
ように連結部材８１が上昇すると、原料容器Ａはばね３
１ｅにより下方に付勢されているため、原料容器Ａが移
動部３１に挿入されたまま移動部３１と共に上昇するこ
となくノズル３から確実に分離する。図５に示すよう
に、さらに移動部３１を上昇させると、原料容器Ａが容
器台８４上に支持された状態で残され、この後、容器台
８４上に残された原料容器Ａは可動部７ａに保持され、
排出物容器９の上方に搬送される。

【００３１】このように、本実施形態の飲料抽出装置に
よれば、ノズル３の移動部３１を移動させて原料容器Ａ
にノズル３を挿入するようにしたので、ノズル３の重量
及び寸法に適した小型の移動機構を用いることができ
る。従って、例えば容器台８４を移動させて原料容器Ａ
にノズル３を挿入する構造に比べると、容器台８４より
軽量且つ小型であるノズル３を移動させればよいので、
連結部材８１及びシャフト８２を小型化できるとともに
駆動力の小さいモータ８３ｂを用いることができる。

【００３２】また、移動部３１に取り付けた切り離し用
ばね３１ｅによって原料容器Ａを下方に付勢するように
したので、ノズル３に挿入された原料容器Ａをノズル３
から確実に分離することができ、飲料抽出後における原
料容器Ａの搬送動作を常に支障なく行うことができる。

【００３３】また、ノズル３を移動部３１と固定部３２
とから構成し、移動部３１を原料容器Ａに向かって移動
させることにより、ノズル３の先端が原料容器Ａに挿入
されるようにしたので、ノズル３全体及び給湯ポンプ２
を移動させる必要がなく、ノズル移動機構８をより小型
化することができる。

【００３４】また、異なる高さ寸法の原料容器Ａを用い
た場合、ノズル３の移動部３１が原料容器Ａの上面の高
さ位置に応じた分だけ移動するので、例えばコーヒー、
紅茶等の異なった種類の原料容器Ａを用いても、ノズル
３と原料容器Ａの上面との相対位置を常に等しくするこ
とができ、複数種類の飲料の抽出が可能となる。さら
に、ノズル３の移動部３１を付勢するばね３１ｈの弾性
力により、原料容器Ａに加わるノズル３の挿入圧を緩和
することができるので、原料容器Ａの変形や圧潰を確実
に防止することができる。

【００３５】また、当接部材３１ｆに原料容器Ａの周囲
を覆う周壁部３１ｇを設けたので、飲料抽出時に万が一
原料容器Ａとノズル３との間から温水が漏洩した場合で
も、この周壁部３１ｇから外側に温水が飛散することは
なく、例えばこの飲料抽出装置が備えられる自動販売機
の内部を温水によって汚すことはない。

【００３６】また、ノズル移動機構８にカム８３を用い
たので、簡単な構造で確実にノズル３の移動部３１を移
動させることができ、製造コストを低減できるととも
に、確実な動作を達成することができ、信頼性を高める
ことができる。

【００３７】尚、前記実施形態においては、ノズル３の
移動部３１を上下方向に移動させるものを示したが、例
えばノズル３全体が上下方向に移動する構造であっても
よい。

【００３８】また、前記実施形態においては、遮蔽部材
として当接部材３１ｆの外縁に周壁部３１ｇを設けたも
のを示したが、容器台８４の外縁に上方向に延びる周壁
部を設けたり、原料容器Ａの周囲を覆うビニールシート
等を設けても、前記実施形態と同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００３９】また、前記実施形態においては、移動部３
１の高さを調整するカム８３を用いたものを示したが、
例えば移動部３１に上下方向に延びるラックを設け、ラ
ックと噛み合う歯車を駆動するステップモータの回転量
を制御することにより移動部３１の高さを調整するよう
にしてもよい。また、連結部材８１に雌ねじ部を設け、
雌ねじ部と螺合する雄ねじ部をシャフト８２に形成し、
シャフト８２をステップモータ等で回転させることによ
り連結部材８１を移動させ、移動部２１の高さを調整す
るようにしてもよい。

【００４０】また、前記実施形態においては、ばね３１
ｈの収縮量が変化することにより異なる高さ寸法の原料
容器Ａに対応するものを示したが、カム８３を回転させ
る角度を変更することにより、移動部３１及び連結部材
８１の下降量を調節するようにして異なる高さ寸法の原
料容器Ａに対応させてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の飲
料抽出装置によれば、ノズルが原料容器に向かって移動
するようにしたので、軽量且つ小型の部品であるノズル
に適した移動機構を用いることができ、例えば原料容器
側を移動させる場合に比べると、移動機構を小型にする
ことができる。

【００４２】また、請求項２記載の飲料抽出装置によれ
ば、請求項１の効果に加え、飲料抽出後に原料容器がノ
ズルに挿入されたまま残ることなくノズルから確実に分
離することができるので、飲料抽出後における原料容器
の搬送動作を常に支障なく行うことができる。

【００４３】また、請求項３記載の飲料抽出装置によれ
ば、請求項１または２の効果に加え、ノズルの先端側の
移動部を原料容器に向かって移動させることにより、ノ
ズルの先端が原料容器に挿入されるようにしたので、ノ
ズル全体を移動させる必要がなく、ノズル移動手段の小
型化を図ることができる。

【００４４】また、請求項４記載の飲料抽出装置によれ
ば、請求項３の効果に加え、ノズルの移動部が原料容器
の上面の高さ位置に応じた分だけ移動するので、異なる
高さ寸法の原料容器を用いても、飲料の抽出時における
ノズルと原料容器の上面との相対位置を常に等しくする
ことができ、複数種類の飲料の抽出が可能となる。

【００４５】また、請求項５記載の飲料抽出装置によれ
ば、請求項１乃至４の何れか１項の効果に加え、原料容
器とノズルとの間から温水が漏洩した場合に、遮蔽部材
により漏洩した温水の飛散が防止されるようにしたの
で、例えばこの飲料抽出装置が備えられる自動販売機の
内部を温水によって汚すことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す飲料抽出装置の概略
構成図

【図２】飲料抽出装置の部分正面破断図

【図３】飲料抽出装置の部分正面破断図

【図４】飲料抽出装置の作用説明図

【図５】飲料抽出装置の作用説明図

【符号の説明】

１…温水タンク、３…ノズル、８…ノズル移動機構、３
１…移動部、３１ｅ…切り離し用ばね、３１ｇ…周壁
部、３１ｈ…ばね、３２…固定部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E047 AA02 BA01 DA02 DB09 DC04 DC08 EB03 EC05 GA06 3E082 AA02 BB04 CC03 DD01 FF09 4B004 AA12 BA03 BA10 BA12 BA29 BA43 CA12 CA17 CA21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の原料を封入した原料容器の上面
   に、原料容器の上方に配されたノズルの先端を挿入し、
   ノズルの先端から原料容器内に温水を吐出して飲料の抽
   出を行う飲料抽出装置において、 前記ノズルを原料容器に向かって移動させるノズル移動
   手段を備えたことを特徴とする飲料抽出装置。
2. 【請求項２】 前記ノズルに挿入された原料容器をノズ
   ルの挿入方向に対して反対方向に付勢する付勢手段を備
   えたことを特徴とする請求項１記載の飲料抽出装置。
3. 【請求項３】 前記ノズルを、ノズル移動手段により移
   動可能なノズル先端側の移動部と、ノズル他端側の固定
   部とから構成したことを特徴とする請求項１または２記
   載の飲料抽出装置。
4. 【請求項４】 前記ノズルの移動部をノズル移動手段に
   対して移動可能に設けるとともに、ノズルの移動部とノ
   ズル移動手段との間にノズルの移動部を原料容器側に付
   勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項３記載
   の飲料抽出装置。
5. 【請求項５】 前記ノズルに挿入された原料容器の周囲
   を覆う遮蔽部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至
   ４の何れか１項記載の飲料抽出装置。